Интериорен дизайн с 3D принтиран бетон

В интериора 3D принтираният бетон се използва за елементи, които не носят сградата: преградни стени, рецепции и барове, акцентни пана, умивалникови тела, търговско обзавеждане. Тук предимството на технологията е най-непосредствено, защото геометрията е основната стойност, изискванията за носимоспособност са ниски, а средата е защитена от атмосферни въздействия.

Какво може да се принтира

Най-често се принтират самостоятелни преградни стени и паравани, които разделят пространство без да го затварят напълно. Перфорираният контур с променлив процент отвор дава визуална граница, но пропуска светлина и въздух и е геометрия, която при кофраж е практически неизпълнима.

Рецепциите и баровите тела са второто типично приложение. Принтира се корпусът, обикновено кух и с ребра, а работната плоскост се изпълнява от друг материал. Кухината приема кабели, осветление и техника.

Акцентните стени и паната се изпълняват като модулни елементи с релефна повърхност, които се монтират върху съществуваща стена. Модулният подход е удобен, защото всеки модул остава в границите на транспортируемото и в границите на това, което може да се внесе в помещението.

В банята се принтират умивалникови тела, ниши, пейки за душ и цокли. За търговските интериори се правят витринни постаменти, разделители, каси и рафтови тела, при които идентичната форма може да се повтори в няколко обекта.

Съображения при проектирането

Първото и най-често пренебрегвано съображение е как елементът ще влезе в помещението. Вратите, коридорите, асансьорът и стълбището определят максималния модул. Един красив монолитен елемент, който не може да бъде внесен, е проектна грешка.

Второто е теглото. Бетонът е тежък и въпросът за носимоспособността на подовата плоча стои при всяка по-голяма преграда. Проверката се прави преди да се фиксира геометрията, за да може дебелината и степента на кухина да се съобразят с резултата.

Третото е закрепването. Самостоятелна преграда трябва да е осигурена срещу преобръщане, включително при сеизмично въздействие. Закрепването към под и таван, скритите анкери и допустимата височина при дадена дебелина се определят от конструктор, а точките се залагат в модела.

Четвъртото е повърхността, която в интериора се възприема отблизо и на допир. Печатните линии са видими и са част от изгледа, но в интериора трябва да са изпълнени последователно, защото всяко отклонение се забелязва. Ако се търси гладка повърхност, се предвижда шпакловане и шлайфане, което променя както цената, така и избора на височина на слоя.

Накрая, инсталациите и осветлението се проектират заедно с формата. Каналите, нишите за осветителни тела и изводите се залагат предварително, защото последващото фрезоване по принтирана повърхност е трудоемко и оставя следа.

Материали и дълготрайност

В интериора натоварването върху материала е механично и химично, а не климатично. Определящи стават устойчивостта на петна, реакцията при почистващи препарати, поведението на ръбовете при удар и прахоотделянето.

Циментовите повърхности са порьозни и попиват. Кафе, вино, мазнина и цветни почистващи препарати оставят следи, които трудно се отстраняват. Затова всяка повърхност в интериор, до която се посяга, се импрегнира или се покрива. Покритието се подновява периодично и това трябва да бъде съобщено на ползвателя.

Прахоотделянето от необработен цимент е практическа неприятност в жилищен и офисен интериор. Обработката с втвърдител за повърхността или с покритие решава въпроса.

Ръбовете са чувствителни. Неармираният циментов ръб се отчупва при удар, а в интериора ударите са неизбежни. Заоблянето на ръбовете и използването на конструктивни фибри в сместа намаляват риска.

В мокри помещения материалът може да се ползва, но не замества хидроизолацията на помещението. Тя се изпълнява по обичайния начин, а принтираният елемент се поставя върху нея.

По отношение на пожарната безопасност циментовите материали са негорими, но конкретната класификация се доказва за конкретния състав, а не се приема по аналогия.

Процес и срокове

Работата започва от архитектурния проект на интериора и от разделянето на елементите на модули, съобразени с внасянето и с монтажа. Следват конструктивната проверка на теглото и решението за закрепване.

След това се изгражда параметричен модел. В интериора това е особено полезно, защото размерите се уточняват до последно и параметричната логика позволява промяна без пълно преработване. Моделът се нарязва на слоеве и се генерира машинният код.

Прави се пробен фрагмент, който служи главно за оценка на повърхността и на цвета. В интериора очакванията за повърхност са по-високи, отколкото при външни елементи, и този етап почти винаги води до корекции.

Следват печат, отлежаване, повърхностна обработка и импрегниране, опаковане, транспорт и монтаж. Монтажът се координира с останалите строителни дейности, защото бетонните елементи са тежки и е по-добре да влязат преди довършването на подовите настилки.

Продължителността зависи от броя и размера на модулите, от обхвата на повърхностната обработка и от времето за отлежаване. Довършителните работи са по-обемни, отколкото повечето възложители очакват, и често определят крайния срок.

Ограничения

Теглото е основното практическо ограничение в интериора. То определя къде елементът може да стои, как ще бъде внесен и колко хора са нужни за монтажа, а при реконструкции често изключва варианта изобщо.

Материалът е крехък на опън и практически неармиран, което го прави чувствителен към удари, към точково натоварване и към неравна опорна повърхност.

Геометричната точност е по-ниска от очакваната в интериорното производство. Прилягането към готови стени, подове и мебели се решава с допуск, с покриващи профили или с фуги, а не с очакване за плътна връзка.

Акустиката често се разбира погрешно. Бетонът отразява звука и голяма принтирана повърхност може да влоши акустиката на помещението, ако не е предвидено поглъщане другаде.

Накрая, единичните елементи са скъпи, защото целият разход за моделиране, пробен печат и настройка се носи от една бройка. Икономиката се подобрява при серия или при повтарящи се модули в няколко обекта.

Concreef в контекст

Concreef е ранен етап на проект в София, без регистрирано дружество и без изпълнени поръчки. Работата се извършва в нает цех на крановия принтер Crane WASP, а физическият резултат дотук са пробни стенни отпечатъци с размер около метър и продължаващи изпитвания на смеси.

Интериорните приложения са сред посоките, които изглеждат най-достъпни, тъй като елементите са неносещи и работят в защитена среда. Въпреки това нищо от изброеното не е изпълнявано за клиент. Разговор по конкретна идея започва с пробен печат на характерен фрагмент и с открито описание на това докъде е стигнала работата по сместа и по повърхностната обработка.